Технологический процесс изготовления корпуса резца расточного АР-208.01.01, страница 13

Материал всех режущих инструментов – быстрорежущая сталь Р6М5.

Вспомогательный инструмент- оправка насадная 6222-0134 ГОСТ 26538-85. Конус морзе №1;

- оправка насадная 6222-0135 ГОСТ 26538-85. Конус морзе №2;

- Втулки поддерживающие к оправкам 6010-0178, 6010-0208 ГОСТ 15072-69

Измерительный инструмент – штангенциркуль ШЦ-1-125-0.1 ГОСТ 169-89.

8.3 Определение режимов резания

8.3.1  Аналитический расчет режимов резания на  операции 015 токарно-винторезная

Аналитический расчет режимов резания на данной опрациии будем вести для перехода 2: продольное точение поверхности Б (см. рис. 8.1

Стадии обработки: из-за невысокой точности размеров и шероховатости, небольших глубин резания поверхности А обработку будем вести в одну стадию.

Выбор глубины резания: глубину резания принимаем равной припуску на обработку, т.е. 1 мм.

Выбор режущего инструмента и описание его геометрии [7]:

-  На станке 16К20 используют резцы с сечением державки 25´25 мм. Толщина пластины- 4,76 мм. Исходя из условий работы принимаем квадратную форму пластины с углом j = 45°, из твердого сплава Т15К6 (Резец 2103-1007- Т15К6 ГОСТ 21611-85. Способ крепления пластины – клин-прихватом

Выбор подачи:

Для поверхности Б подачу выбираем по табл.14 ([10],с.266). для заданных условмй рекомедуется подача S_т = 0,5- 0,9 мм. Принимаем S_т = 0,6 мм. Сопоставив выбраное значкние подачи с паспортными данными станка, принимаем S_о= 0,6 мм/об.

Определение скорости резания:

Скорость резания для поверхности Б определим по эмпирической формуле ([10], с.265;табл.1-19, с.261-269):

        V= C_v/(Т^mt^xs^y)´K_v= 350/(60^0,2´1^0,15´0,6^0,35)´0,90 = 182 м/мин,

Где C_v- коэффициент и m,x,y- показатели степени, зависящие от материала заготовки, величины подачи;

       Т- нормативный период стойкости резца, мин;

       K_v- коэфициент, учитывающий несоответствии фактических условий работы резца табличным

По . ([10]; табл.1-19, с.261-269):

C_v = 350;х = 0,15; у = 0,35; m = 0,20,Т = 60 мин.

                       K_v= K_mvхK_nvхK_иv = 1,0х1,1х0,9 = 0.90.

Где K_mv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки; 

       K_nv -  коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

       K_иv-   коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Для данных условий приведенные коэфициенты соответственно равны 1,0, 0,9, 1,0 .

Число оборотов шпинделя n, об/мин, для обработки поверхности Б:

           n = 1000´V/P´D = 1000´189/3,14´50 = 1203 мин^-1.                          (8.1)

Где D- диаметр обрабатываемой детали, мм.

Найденное число оборотов корректируем по паспорту станка. Принимаем число оборотов n равным 1000 мин^-1.После корректировки находим фактическую скорость резания V_ф, м/мин. Для поверхности В:

          V_ф = П´D´n/1000 = 3.14´50´1000/1000 = 157 м/мин.                         (8.2)

Определение силы резания:

Силу резания для поверхности Б определим по эмпирической формуле ([10], с.271;табл.22-27, с.272-279). Сила резания раскладывается на составляющие силы , направленные по осям кординат станка (тангенциальная Р_z, радиальная Р_y, осевая Р_x):

                               Р_z,y,x= 10´C_р´t^x´S^y´Vⁿ´K_p,

Где C_р- коэффициент и n,x,y- показатели степени, зависящие от материала , заготовки, величины подачи;

K_p- коэфициент, учитывающий несоответствии фактических условий работы резца табличным.

По . ([10]; табл.22,23 с.273-274):

- для тангенциальной составляющей силы резания- C_р = 350; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15.

- для радиальной составляющей силы резания- C_р = 243; х = 0,6; у = 0,8; n = -0,3.

-  для тангенциальной составляющей силы резания- C_р = 339;х = 1,0; у = 0,5; n = -0,4.

                       K_р= K_мрхK_φрхK_иvхK_γрхK_λрхK_rv = 1,0х1,0х1,0х1,0х1,1х1,0 = 1,0.

Где K_mv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки; 

       K_φр, K_иv, K_γр, K_λр, K_rv - коэффициенты, учитывающий влияние геометрии инструмента;

Для данных условий все приведенные коэфициенты равны 1,0.

     Р_z,= 10´C_р´t^x´S^y´Vⁿ´K_p= 10´300´1¹´0,6^0,75´157^-0,15´1,0 = 959 Н.

     Р_y= 10´C_р´t^x´S^y´Vⁿ´K_p= 10´243´1^0,9´0,6^0,6´157^-0,3´1,0 = 396 Н.

     Р_x= 10´C_р´t^x´S^y´Vⁿ´K_p= 10´339´1¹´0,6^0,5´157^-0,4´1,0 = 339 Н.

Отсюда следует что сила подачи меньше чем допускаемые механизмом подачи. Произведем также проверку выбранных значений подачи по следующим характеристикам (найдем максимальную подачу допускаемую):

-  прочностью державки резца ([7], прил.9, с.385).Для заданных условий максимально допустимая подача составляет 3.8 мм/об. Следовательно выбранные подачи не лимитирует режим резания по прочности державки резца

-  прочностью пластинки твердого сплава ([7], прил.10, с.387).Для за заданных условий максимально допустимая подача составляет 1,9мм. Следовательно выбранная подачи не лимитирует режим резания по прочности пластинки твердого сплава

-  жесткостью системы станок-деталь ([7], прил.11, с.383). Для за заданных условий максимально допустимая подача к_s составляет 1,5мм/об Поправочные коэффициенты в зависимости от:

1 главного угла в плане к_sj= 0,6;

2 допускаемой стрелы прогиба детали к_sf= 1,0;

3 способа крепления детали к_sg= 1,0;

4 жесткости станка к_sj= 1,0;

5 обрабатываемого материала к_sm= 1,0;

 Тогда действительная подача, допусканмая жесткостью системы станок-деталь S_д^ж будет равна:

S_д^ж= S_т^ж´ к_sj´к_sf ´к_sg ´к_sj ´к_s= 1,5´0,6´1,0´1,0´1,0´1,0 = 0,9 мм.

Как следует из вышеприведенных расчетов выбранная подача 0,6 мм/об не лимитирует режим резания по жесткостью системы станок-деталь (0,9>0,6 ).

Определение мощности резания:

Мощность  резания для поверхности Б определим по эмпирической формуле ([10], с.271):

                  N = P_z´V/1020´60 = 959´157/1020´60 = 2,46 кВт.                      (8.3)

Для поверхностей А и В мощность резания определим по карте 7 (с.48). Для заданных условий она будет равна соответственно 3,4 и 4,9 кВт (поправочные коэффициенты) будут равны 1,0. Мощность привода главного движения станка:

                           N_п= N_д´h = 10´0,75 = 7,5 кВт                                               (8.4)    

Сравнив мощности привода главного движения станка и мощности резания приходим к выводу что мощность резания не ограничена мощностью привода главного движения станка.

8.3.2  Расчет режимов резания на операции 020 фрезерная